Do tubo um início.


 Das peças de caldeiraria, talvez a mais fácil de desenvolver  seja o tubo. Exatamente por isso vamos usa-la como  ponto de partida para a nossa "viagem" pelos traçados e cálculos de caldeiraria.

O tubo

  O caldeireiro como artesão que é, transforma a matéria prima  em verdadeiras"obras de arte". Mas não sem esforço, pois é um trabalho árduo requerendo em alguns casos muito esforço físico, e portanto deveria ser recompensado por tal.


  Por exemplo; na universidade de Pardue há uma estátua de um caldeireiro e suas ferramentas no século 19, e nela  representa bem a extenuante jornada  de trabalho deste profissional naquelas épocas. Consegue imaginar o esforço necessário para conseguir a conformação de uma chapa de aço, em um corpo cilíndrico (tubo) totalmente diferente de sua forma original, ou seja, plana?
  
 A construção de caldeiras a vapor para os navios de madeira, ou caldeiras para as indústrias na revolução industrial supriu tanto a logística, como a força para manufaturar as matérias primas  naqueles tempos;   e isto muito se deve ao caldeireiro e a seus esforços vigorosos e igualmente  valorosos.

Mas com a revolução industrial (que o caldeireiro participou ativamente) veio as máquinas e claro que com elas a facilidade de trabalho para muitos, e para o caldeireiro não foi diferente. 

 Hoje o caldeireiro não usa apenas a marreta ou outras arcaicas ferramentas como na foto,  para  fabricar um tubo, a invenção que proporcionou rapidez, facilidade e menos esforços para a fabricação deste é a calandra.

 A calandra é uma máquina que podemos dizer que  é indispensável para qualquer estabelecimento de caldeiraria, ela  com o conjunto de motores e cilindros, foi projetada para conformar a chapa de seu  estado inicial plana, com o resultado final um  tubo.

 Mas ela também é imprescindível para entendermos o cálculo para se construir um tubo. Como assim?!! Bem, é que para calcular e construir um tubo é necessário entender como o material se comporta no momento em que está sendo conformado (transformado) na calandra, ou o que acontece com sua estrutura que permite esta transformação. 

 Falemos então um pouco sobre a ductibilidade. A ductilidade é a propriedade que representa o grau de deformação que um material suporta até o momento de sua fratura. O oposto de dúctil é frágil, quando o material se rompe sem sofrer grande deformação. Por exemplo o aço, pela sua ductibilidade, é facilmente deformável por forja, laminação e extrusão, enquanto que uma peça em ferro fundido é muito frágil não suportando a muita deformação.(1)

  Com isso em mente podemos continuar falando sobre a construção de um tubo. Neste ponto de nossa conversa eu te pergunto; qual é o diâmetro que  devo tomar como referência no cálculo para para se construir um tubo? O diâmetro  interno ou o externo?

 Pare e pense um pouco, se a ductilidade é a propriedade que representa o grau de deformação que um material suporta, qual lado da peça deforma mais, a interna ou a externa? Se você respondeu que é as duas, respondeu corretamente. Mas lógico que cada uma de maneiras diferentes.  O perímetro da parte interna tende a diminuir enquanto a externa a aumentar. E isto é lógico porquê as moléculas do aço que ficarão mais próximas da parte interna tem que se agruparem para se ajustarem a nova situação. Enquanto as da parte mais   externas se distanciam. 

Veja as figuras 1 e 2 abaixo




                     Figura 1                                    Figura 2



 Chegamos a seguinte conclusão, se estes diâmetros (externo e interno) modificam quando conformados, podemos dizer com segurança que eles não podem servir de referência para o nosso cálculo. Mas então; qual é referência de confiança? Há um diâmetro que fica exatamente no meio do caminho, por assim dizer, este é o diâmetro médio ou seja, uma linha imaginária que passa no centro da chapa. É uma linha neutra porquê exatamente ali não haverá deformação.

 Note nas figuras seguintes que antes de ser calandrada, (é assim que dizemos quando passamos algo passa pela calandra) que o perímetro da chapa tanto que ficará  do lado interno, tanto quanto o da linha neutra e do externo são exatamente do mesmo tamanho.

Mas depois de ser calandrada, as coisas mudam de figura. Notem que o perímetro interno diminuiu muito enquanto o externo aumentou. O que permanece no mesmo tamanho é o diâmetro médio.   






 Partindo deste conceito, podemos definir que o cálculo do tubo sempre deverá ser feito usando o diâmetro médio. Para encontra-lo basta acrescentar a espessura do material se a medida dada é a interna, ou diminuir uma espessura se a medida for externa.

 Ex: Na construção de um tubo em que o diâmetro interno será de 200 mm, e a espessura do material de 5 mm,  e usando a regra acima de acrescentar uma espessura, fica da seguinte maneira 200 + 5 = 205. Este é diâmetro médio. Porém se o tubo ficará com 200 mm externo, neste caso será descontado uma espessura, ou seja 200 - 5 = 195.

Para fixação: no interno acrescenta , e no externo diminui uma espessura.




 Porém para calcularmos o tubo precisamos de uma constante chamado pi. Na matemática, o pi  é uma proporção numérica originada da relação entre as grandezas do perímetro de uma circunferência e o seu diâmetro. O seu valor é infinito mas por aproximação as calculadoras de 8 dígitos aproxima ele de 3,1415927. Para o nosso cálculo se não houver na calculadora o valor de pi, poderemos aproximar para 3,14 ou um pouco mas preciso de 3,1416.(2)


Portanto o cálculo do tubo fica da seguinte forma:


                                                                       


 Diâmetro médio x pi   
ou 
      Diâmetro médio x  3,1416







Assista ao vídeo e  veja a conformação de uma chapa pela calandra. 




Créditos das citações:

(1)  http://pt.wikipedia.org/wiki/Ductibilidade

(2)   http://pt.wikipedia.org/wiki/Pi



Cald'nazza


19 comentários :

  1. muchas gracias, me servira de mucho.
    Un saludo.

    Juan Palma

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  2. Me alegro saber que el blog es útil Juan. Un abrazo desde Brasil.

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  3. seu blog é muito bakana, mas pena que não consigo utilizar as planilhas de curvas de gomo. voce sabe me informar porque?

    Agradeço a sua ajuda!!!!!!!!!

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    1. Patrícia, muito obrigado por seu cometário apreciativo. Quanto a planilha me diga uma coisa, é só a de curva de gomos que você não conseguiu usar? Tente baixa-la novamente ou use a planilha online. Também pode posso envia-la por Email. De qualquer forma, um abraço.

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    2. nazareno gostaria de ser informado quando vai ter o curso online de caldeiraria pois tenho interesse! e se todos os materiais estão disponivel para download? obrigado pelos materiais.
      meu email:fabio-matos.jose@hotmail.com

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    3. Olá Fábio Matos. Um curso online ainda não tenho. A apostila de cálculos está quase pronta. A partir disso, penso em começar as videoaulas e por fim o curso online. Alguns dos materiais serão atrelados a apostila ou ao curso, por isso por ora não estão disponíveis para download. Um abraço.

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  4. Volmar

    Ola Nazareno Fraga, o seu Blog foi o que eu achei mais interessante do mercado metal mecanico , o mais completo , meus parabens . Ja tem a apostila online dos Calculos de Calderaria ? Se tiver como faço para ter acesso ? Obrigado e um grande abraço.

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    1. Olá amigo a apostila está quase pronta. Porém online, existe as planilhas, que ajudam bastante. Veja na aba no alto. Um abraço.

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  5. olá nazareno fraga,acho muito bacana a sua atitude de nus ajudar, sempre fui muito dedicado a minha profissão de caldeireiro e com vc mim ajudando tou ficando melhor ainda, muito abrigado,gostaria q vc eenvia-se a planilha de curva de gomo para mim, ficaria muito grato.meu Email=ronaldo_barrosk9@hotmail.com

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  6. Boa noite Nazareno. Você sabe se existe alguma fórmula para o cálculo do diâmetro externo do duto sendo que possuo as seguintes informações: fluido gás natural, pressão na entrada de 8 bar, pressão mínima necessária na saída de 5 bar, ou seja de 5 pra cima, vazão necessária no equipamento de 800 m³ por hora. Só encontro fórmulas que pedem a velocidade do GN, mas não possuo. Acho estranho as fórmulas pedirem, a velocidade não varia justamente com o diâmetro? Mas se quero calcular o diâmetro. Ah, o diâmetro da tubulação da entrada, que este duto novo será interligado é de 8" e a pressão 8 bar. Obrigada.

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    1. Olá, eu pessoalmente não tenho nenhum cálculo ou apostila a respeito. Mas achei um artigo interessante, talvez você também o tenha visto, mas segue o link:

      http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/conteudo/5669-como-medir-o-tamanho-da-tubulacao-de-gas-de-alta-pressao/

      Um abraço.

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  7. Opa boa noite amigo, achei essa explicação do tubo EXCELENTE, poderia fazeer um explicando o CONE?
    forte abraço.

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  8. Li seu tópico, e em seguida fiz meu primeiro tubo (parte de uma curva de gomo), e fiz bem confiante pela qntde de informação que vc deu aqui. e graças a Deus O tubo saiu PERFEITO NA MEDIDA.
    MTO OBRIGADO.
    DEUS ABENÇOE

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    1. Obrigado companheiro, obrigado mesmo! Quanto ao cone, dê uma olhada em:

      http://www.caldnazza.com/2013/02/tronco-de-cone-seccionado-em-varias.html#.VDcRA_ldXoE

      Um abraço.

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  9. Boa noite, Nazareno:
    Não consegui encontrar o traçado de rosca sem fim. Preciso traçar uma rosca com diâmetro externo de 170 mm e o interno, com 50 mm. O passo é de 34 mm.Vc. poderia me mandar por e-mail? Antcipadamente agraeço muito.e

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    1. Olá Artur, como não me disse qual a espessura, fiz os cálculos com 2 mm. Ficando o externo com 173.2 mm e o interno com 53.2 mm.

      Faça o cálculo online aqui:
      http://www.caldnazza.com/2012/02/planilhas-online-rosca-helicoidal.html#.VZs5oPlViko

      Para Download da planilha:
      http://www.caldnazza.com/2012/01/download-helicoide.html#.VZs5FvlViko

      Um abraço.

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  10. Pq usamos o diâmetro qdo dividimos uma circunferência em mais partes para acalentar. Ex: diâmetro 13000 chapa 3/8" dividir em 7 partes

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  11. Meu e_mail: fernandes.774@hotmail.com

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  12. olá nazareno tem calculos de calandra de tubos..

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